气泡表面上一根细丝的形状
软凝聚态物质
2023-12-11 v2
摘要
细长的弹性结构所呈现的形状既取决于其所在空间的几何,也取决于其所受的力。我们通过实验与理论分析,探索受限在球形气泡表面的细丝的形态相空间。形态通过调节细丝的弯曲刚度、重量及其相对于气泡半径的长度来控制。当主导因素为约束几何与弹性能时,细丝沿测地线分布;当重力能变得显著时,发生分岔,细丝一部分占据一条经线,其余沿近似为纬线的曲线分布。在远离转变、细丝远长于直径时,它在所选纬线区域盘绕。一个将细丝形状视为两段弧组合的简模型很好地刻画了转变;为与分岔的次临界性质取得更好定量一致,我们通过数值能量最小化研究形态。我们对由几何参数及比较弹性能与体力的参数所张成的细丝形态空间的分析,可为复杂表面上细长结构的封装提供指导。
引用
@article{arxiv.2104.09212,
title = {Shapes of a filament on the surface of a bubble},
author = {S Ganga Prasath and Joel Marthelot and Rama Govindarajan and Narayanan Menon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.09212},
year = {2023}
}